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第二节 建国后的重力测量
一、一等重力测量 〔1957年国家重力控制点网〕 1955～1957年，国家建立了第一个重力控制点网（简称57网），计27个基本重力点，80个一等重力点。该网与苏联重力网联结，使用波茨坦重力基准，其绝对重力值为981274．20毫伽。 安徽境内有2个一等重力点，其中合肥点位于民航机场（老机场）候机室前停机坪北边。该点由国家测绘总局重力队1958年施测，作业使用GS－9型重力仪两台，按两测线要求与南京大校机场基本重力点按支线形式进行联测，联测精度±0．12毫伽，相对北京基本点的中误差±0．11毫伽，相对波茨坦的积累误差±0．53毫伽。蚌埠一等重力点位于蚌埠市军用机场指挥台东南之停机坪上，该点由苏联航空重力队1957年施测，采用9台ГАЭ－3重力仪，按支线形式联测于南京九华山地理研究所摆仪点。联测精度±0．07毫伽，相对于北京基本点积累误差±0．14毫伽，相对波茨坦点积累误差±0．54毫伽。以上两点，总局第二大队于1964年重新埋石。 57网的绝对重力值从苏联阿拉木图、伊尔库茨克和赤塔分别引出，国内缺少绝对重力点控制，所以积累误差较大，致使国内有16个重力基本点相对于波茨坦的积累误差超过±0．5毫伽，已不能满足高精度重力测量的需要。1985年，国家测绘局科研所根据57网与国家1985年新建立的重力基本网（简称85网）的18个重合点进行重新平差，研究表明，在全国范围内，57网基准差约13．6毫伽，尺度偏差影响达±0．5毫伽，地方性偏差在±0．1～0．2毫伽之间。 〔1985年国家重力基准网〕 1978年，国务院和中央军委决定，重布高精度重力控制网。1981年，国家测绘局与意大利都灵计量研究所合作，使用该所可移式绝对重力仪和中国计量研究院绝对重力仪，测定11个绝对重力点。1984年，又以高精度的相对重力仪将基本网与国外已知重力点进行国际联测。1983年2月～1984年5月，国家测绘局组织85重力基本网的施测，作业使用9台拉科斯特、贝隆格－G型重力仪，共完成46个基本点和5个引点的联测，联测精度15～20微伽。以四等水准精度测定诸点高程。观测结果加入仪器高、固体潮、气压和零点漂移改正。85网包括7个绝对重力点和4个国际已知重力点，这些点作为基本网的基准以不同权参加平差，平差后的单位权中误差为±15微伽，平差后重力值中误差为±5～±13微伽，平均为7．8微伽，“比57网精度提高一个数量级”。（注：左传惠，江志恒《我国重力基本网（1985）的基准与平差》1989年第一期《测绘学报》55页）国家一等重力网联测，从1983年开始，至1989年结束，全国共设点195个，路线均构成闭合环或闭合线路。安徽境内有5个一等点，系国家测绘局第一大地队1986年施测。合肥一等重力点位于省环保局一楼西门口，镶有铜质标志，重力测量中误差±8．94微伽；蚌埠点位于蚌埠军用机场，与旧点重合，标石重埋后镶有铜质标志；屯溪点位于屯溪机场候机楼前草地上，精度±10．3微伽；屯溪引点位于市人民政府门前台阶上，镶有铜质标志，精度±14．41微伽；阜阳点位于市人民政府办公楼楼梯边，精度±10．15微伽。 1971年，国际大地测量和地球物理联合会，决定采用“1971年国际重力基准网（IGSN－71）”来代替波茨坦国际重力基准，由此算出的波茨坦重力基准点新的重力值为98126．19毫伽，它比旧值减小了14毫伽。中国85重力网属于IGSN－71重力基准系统。 安徽省一等重力网结构图（85网系统）见图1－2－2。  〔下扬子网〕 为适应地质普查的需要，1983年12月至次年1月，华东六省地矿部门，以地矿部第二综合物探队为主，在华东地区开展“下扬子一级重力网（简称下扬子网）的布测工作”。作业依据1983年地矿部颁发的《区域重力调查技术规定》，使用4台美国沃尔顿型重力仪，以每边9－12个增量进行观测。仪器在测前、测后均送北京中国计量研究所进行格值测定。 下扬子网是以南京大校机场国家基本重力点为起算点的自由网，属波茨坦系统，与区内及周边附近的其它国家重力点没有进行联测。每个重力点上均埋设一块大型标石，有的点与国家57网或85网的点相距很近，但不重合。该网联测中误差为±43×10－8m／S2。最弱点重力测量中误差±40微伽，下扬子一级重力网图，详见图1－2－3。  二、二等重力网 根据1978年全国地质局长会议精神，省地质局于1979年成立区域重力调查队。1980～1982年，该队在安徽境内布测了82个重力二级基点（不包括3个引点），组成有95条边，14个闭合环的重力二级网。使用4台以上由北京地质仪器厂制造的ZSM－Ⅲ型石英弹簧重力仪观测，边的联测精度±14微伽。作业前，仪器送往北京与南京进行格值检定.作业中采用三程小循环法，闭合时间一般不超过五小时。测量结果，各闭合差均小于规定限值。1983年底，地矿部第二综合物探队在布测“下扬子一级重力网”时，省地质局物探队曾派人参与省内重力点的选址与标石埋设。合肥、阜阳、安庆3点均重选新址，埋设大型标石，屯溪点仍用旧标石。作业过程中，由省地质局物测队完成新旧标石的联测之后，以“下扬子一级重力网”的南京大校机场、徐州、阜阳、合肥、安庆、屯溪点为起算，以非自由网进行条件平差。平差结果，单位权中误差±23．1微伽，最弱点重力值精度±46微伽。安徽省重力Ⅱ级基点网分布图见图1－2－4。  三、加密重力点 1957～1961年，国家测绘总局（以下简称总局）重力队，105队；中科院重力队，苏联航空重力队在安徽省中部和南部以及浙、鄂、赣三省部分地区进行二级及加密重力测量。1973年，中国人民解放军第一测绘大队依据总局1966年《大地重力测量细则》，在安徽北部地区进行二级及加密重力测量，其布点原则：近天文点密，远天文点稀。作业要求重力点联测中误差：二级m g≤±0．5毫伽，加密点m g≤±1．0毫伽。重力点坐标，分别采用利用三角点、军控点、等外天文测量成果或从1∶5万比例尺地形图上量取坐标值；高程值分别采用三角高程、直接水准成果或用1∶10万比例尺地形图上读取高程或用气压表测量高程值。1973年前，坐标精度±300米，高程精度±2米；1973年后，坐标精度±50米，高程精度±2米，成果属1954年北京坐标系，1956年黄海高程系。 四、石油及地质勘探区域重力测量 为进行石油及地质勘探，1958～1961年，华东石油勘探局在泗县、蚌埠、颍上地区进行区域重力测量。1963年，石油科学研究所重力资料整理队，根据石油部指示，对上述资料进行整理和改算。采用赫尔默特公式计算各点理论重力值，同时，计算各点的空间异常和布格异常，改算后的密度大多为20～25平方公里1个点。改算面积，17．08万平方公里。苏、皖、浙为详查区，其工作比例尺为：细测区1∶5万和1∶10万，详查区为1∶10万。安徽境内加密点的重力值从南京大校机场，南昌向塘机场和宜兴G96重力点引出，原属波茨坦系统。仪器精度±0．2～0．5毫伽，坐标全部在地形图上量取，定点误差±50米，高程误差±0．5米。属1954年北京坐标系，1956年黄海高程系。 1980～1989年，安徽省地矿局和地矿部第一综合物探大队，在安徽境内完成第二轮区域重力测量，全省共测点约2．5万个，皖南及大别山区，按1∶50万比例尺图幅布点，实测面积3．65万平方公里，点数1376个，精度±0．824×10－5m／S2；皖北平原及江淮丘陵区，按1∶20万比例尺图幅布点，点距1～2公里，一般4～8平方公里1个点，实测面积10．25万平方公里，测点约2．38万个，联测精度±0．3～0．5×10－5m／S2。 为满足编制全国重力异常图和全国天文水准计算的需要，1975～1978年，陕西省测绘局根据从国家及各省建国后所测重力资料，共搜集整理163079个重力点，以1∶5万比例尺图幅为单位，分色绘制重力点数量分布图，以1度×1度为单位，分别注记每方块的重力点数量。安徽省加密重力点数量分布图见图1－2－5。 高程异常图： 1964年，国家测绘局一分局，采用共焦模板，以零级逼近公式，加密空间异常图，并根据计算出的点，绘制全国大地水准面形状图。在该图中，高程异常等值线呈南北平行分布状，安徽省境内从西向东的大地水准面至参考椭球面距离为＋44．5～＋57．5米。 1980年始，总局组织对全国新的高程异常图的编制，共利用重力点16万余个，长线天文重力水准和短线水准路线上的天文点1493个，另外还有总参测绘局对全国天文大地网的预平差成果。高程异常值从陕西泾阳县永乐镇大地原点起算。 1980年国家大地坐标系的高程异常图与1954年北京坐标系的高程异常图等值线走向基本一致，安徽境内的高程异常值从西向东为－3～＋10米，比1964年计算值普遍降低47．5米，详见图1－2－6。  五、地震区域重力测量 安徽省地震重力测量始于1976年9月。1977年，省地震队对二坝～合肥～淮南～阜阳及淮南～蚌埠两条剖面进行重力复测。1979年3月2日，固镇发生5．0级地震，6月，苏、鲁、豫、皖四省联合制定重力测量布网方案，根据这个方案，1980年，省地震局在武汉地震大队的协助下，完成了安徽境内的4个环线的施测工作。这4个环是：1、阜阳～蒙城～宿县～萧县～商邱～阜阳，2、阜阳～淮南～蚌埠～宿县～阜阳，3、宿县～徐州～宿迁～泗洪～宿县，4、宿县～定远～滁县～盱眙～泗洪～宿县。在这4个环中，皖境内共有重力点51个，1981年复测一次。 为监测郯庐断裂带的地震活动，苏、鲁、皖三省地震局和武汉地震研究所协作，1981年完成了东经116度50分～119度30分、北纬31度50分～35度50分范围内高精度重力网的布测工作。该网包括徐州、沂水、连云港和怀远4个绝对重力点，全网149个测段，构成18个闭合环，点距20～25公里。位于安徽境内和苏、皖边界的7个闭合环、56个测段，由省地震局埋设标石、观测。同年，与山东、江苏地震局联合，完成全网的观测工作。1982年，省地震局与山东地震局合作，完成安徽境内部分线路的复测，同时完成了上述4个绝对重力点的航空运输相对重力联测。1983～1985年，省地震局通过合作或有偿借用方式，分别请武汉地震研究所、中科院测地所、江苏及陕西地震局完成了每年一次的复测任务。1987年后，国家地震局实行划片管理，安徽境内的重力监测工作指定由武汉地震研究所负责，规定每年下半年复测一次。 1987年前，重力联测使用美国Texas公司产W orden重力仪，1987年后，使用美国Geosourcs公司产Lacoste－G型重力仪（2台）。 安徽省地震流动重力网分布情况见图1－2－7。 六、一等水准路线上的重力点 1976年前的一、二等水准线路，沿线未布测重力点，高差计算中，仅加入正常水准面不平行改正，未加入重力异常改正，因此，所得高程为近似值。为改变这一状况，1981年，陕西省测绘局在安徽长江以南地区的3条一等水准路线上施测重力点76个，其中九江～青阳段7个，安徽境内4个；青阳～南京段8个，安徽境内6个；青阳～杭州段61个，安徽境内10个。长江以北地势平坦，3条一等水准路线上未测重力点，计算时利用原加密重力点成果。 |
